JP4672404B2 - Ｒｆタグの評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦタグの評価装置に関するものである。

ＲＦタグの評価を行うための装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において、ＲＦタグとアンテナとが所定位置関係に保持され、交信性能が評価される。
米国特許第６２３６２２３号公報

しかし、上述した従来例において、ＲＦタグの性能は、アンテナとの相対位置関係を一定に保持した状態における性能を試験するものであり、実際の使用条件を判定できないという問題がある。

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、ＲＦタグとアンテナとの相対位置が変化した場合の交信性能を評価することのできるＲＦタグの評価装置の提供を目的とする。

本発明において、評価対象のＲＦタグは、ＲＦタグ保持体１上に保持された状態で並進駆動され、試験用アンテナ２との直線距離を微少ピッチで変化させることができる。また、試験用アンテナ２は、互いに直交する方位角回転軸（Ｃa）と仰角回転軸（Ｃe）周りに回転駆動可能であり、これら直交２軸周りの回転駆動により、試験用アンテナ２の指向性によるＲＦタグとの交信品質を評価することができる。

したがってこの発明において、ＲＦタグと試験用アンテナ２との相対位置を変化させながら交信状態を確認することができるために、使用条件に応じた性能評価をすることが可能になる。

また、ＲＦタグと試験用アンテナ２との立体的な位置関係は、ＲＦタグ側を移動させるのではなく、試験用アンテナ２を２軸周りに回転させることにより実現されているために、設置スペースを小さくすることが可能になる。

本発明によれば、ＲＦタグとアンテナとの相対位置が変化した場合の交信性能を正確に評価することができる。

図１に示すように、ＲＦタグの評価装置は、ベース１２上にＲＦタグ保持体１と試験用アンテナ２とを保持したタグ位置決め部１３を有する。後述するように、タグ位置決め部１３には、動径駆動部（タグ駆動部６）、仰角駆動部１４、および方位角駆動部１５が配置され、これらを駆動系制御部１０により駆動制御してＲＦタグと試験用アンテナ２との相対位置関係を所定の計測条件に移行させることができる。駆動系制御部１０は、上記動径駆動部６、仰角駆動部１４、および方位角駆動部１５に対応して動径制御部１０ａ、仰角制御部１０ｂ、および方位角制御部１０ｃから構成される。

評価試験は、制御部１６内の評価スケジューラ１６ａに定義された所定の計測手順に従って自動実行され、概ね、タグ位置決め部１３によるＲＦタグと試験用アンテナ２との相対位置決定、ＲＦタグと試験用アンテナ２の交信結果観測の順に行われる。上述したように、タグ位置決め部１３の駆動は、駆動系制御部１０による制御により実現される。また、交信結果観測は、先ず、試験波送受信部１７において生成した試験波を試験用アンテナ２から送信させ、これに対するＲＦタグからの応答波を試験用アンテナ２を介して試験波送受信部１７により受信する。

試験波送受信部１７における受信状態は、判定部１１において判定された後、記憶部３において送受信条件とともに記憶される。

図２にタグ位置決め部１３を示す。タグ位置決め部１３は、電波の反射等による評価結果への影響を抑えるために、可能な限り、電波透過性を有するもの、望ましくは電波吸収体により形成される。

タグ位置決め部１３は、テーブル状のベース１２と、ＲＦタグ保持体１とを有する。ベース１２の表面には、長手方向に沿って表面に蟻溝状のガイドレール５が直線状に形成される。

ＲＦタグ保持体１は、図３に示すように、裏面に上記ガイドレール５に摺動自在に嵌合可能な臍状のガイド突部４を突設させたブロック体として形成される。このＲＦタグ保持体１の上端部には、隣接２側壁面に開口するスリット１ａが開設されており、該スリット１ａに評価対象のＲＦタグを拘束状態で保持できる。また、スリット１ａの天井片には円形の電波開口１ｂが開設される。

上記ＲＦタグ保持体１により保持されたＲＦタグをガイドレール５に沿う動径方向（図２における矢印Ａ方向）に駆動するために、ベース１２には動径駆動部６が固定される。動径駆動部６は、図外のアクチュエータからの巻き掛け伝動により回転駆動され、この動径駆動部６とＲＦタグ保持体１とが紐状の連結部材７により連結される。アクチュエータは、ＲＦタグ評価環境に対するノイズ源とならない位置に配置され、該アクチュエータにより動径駆動部６が駆動されると連結部材７が巻き取られ、ＲＦタグ保持体１がベース１２の材端方向に駆動される。

上記ベース１２の反対端には、ヒンジブロック１２ａが固定され、仰角回転台８が軸支される。仰角回転台８の回転中心は仰角回転軸（Ｃe）を決定するもので、上記ＲＦタグ保持体１の移動平面と同一、または平行面に属し、動径方向（矢印Ａ方向）に直交するように設定される。

図４に示すように、仰角回転台８はアンテナ支持台８ａの両端に形成される円板８ｂと、円板８ｂから突設され、円板８ｂ側壁面には、上記ヒンジブロック１２ａに嵌合されるヒンジ突部８ｃが突設される。この仰角回転台８は、上述した動径駆動部６と同様に、図外のアクチュエータにより駆動される仰角駆動部１４によって仰角回転軸（Ｃe）周りに回転駆動される。

仰角回転台８のアンテナ支持台８ａには、アンテナ保持体９が載置される。図５に示すように、アンテナ保持体９は、試験用アンテナ２が固定されるアンテナ固定台９ａの裏面からヒンジ突起９ｂを突設して形成される。このヒンジ突起９ｂは、上記仰角回転台８のアンテナ支持台８ａ中心部に開設されたヒンジ孔８ｄに挿入される。この状態で、アンテナ保持体９は、ヒンジ突起９ｂ（方位角回転軸（Ｃa））周りに回転自在であり、図外のアクチュエータにより駆動される方位角駆動部１５によって回転駆動される。

以上のように構成される評価装置の動作を図６に基づいて説明する。先ず、制御部１６には動径、仰角、方位角の初期値と最終値、および移動ピッチが予め入力されており、評価装置による評価開始に際し、制御部１６は駆動系制御部１０の方位角制御部１０ｃを駆動してアンテナ支持体９を初期方位角（θa0）に設定し（ステップＳ１０）、さらに、仰角回転台８を初期仰角（θe0）に（ステップＳ１１）、ＲＦタグ保持体１を初期動径距離（ｒ0）に（ステップＳ１２）、それぞれ移動させる。

以上のようにしてＲＦタグ等を初期状態に保持した後、測定を行う（ステップＳ１３）。図７に測定の手順を示す。測定に際し、先ず、試験波送受信部１７はプロトコル準拠の試験波を生成し、試験用アンテナ２から発信する（ステップＳ１３０）。この後、試験波送受信部１７は、プロトコルに準拠した所定の交信時間内にＲＦタグからの応答波を受信する（ステップＳ１３１）。

この後、試験波の発信条件と、受信応答波を記憶部３に記憶し、さらに判定部１１における交信品質の判定が行われる（ステップＳ１３２）。判定は、例えば、試験波送受信部１７で認識したＲＦタグの識別コードが、評価対象のＲＦタグに予め設定された識別コードと一致するか否かによって行われる。

測定精度を高めるために、ステップＳ１３０以降の評価手順は複数回行われ、制御部１６は測定が行われる毎に回数を計測し（ステップＳ１３３）、測定回数が所定回数に達しない場合には、一定時間試験波の発信を停止した後（ステップＳ１３４）、再びステップＳ１３０以下を繰り返す。

一方、ステップＳ１３３で測定回数が所定回数に達したと判定された場合には、図６の測定ステップ（ステップＳ１３）を抜けて、動径判定ステップ（ステップＳ１４）が実行される。動径判定ステップは、現在実行される測定条件のうち、動径要素が制御部１６内の最終値か否か、または、上記測定ステップにおける判定結果が不良、すなわち、交信可能限界距離であるか否かを判定して行われる。

上記いずれにも合致しない場合、すなわち、未だ交信可能距離内で、かつ、制御部１６に収容された最終動径距離にも達していない場合には、動径制御部１０ａを駆動してＲＦタグ保持体１を試験用アンテナ２から離隔する方向に移動させ（ステップＳ１５）、以後ステップＳ１３とＳ１４とを所定回数繰り返す。上述したように、移動ピッチは、制御部１６内の設定値に基づく。

これに対し、ステップＳ１４において、動径距離が境界値に達していると判定された場合には、仰角判定ステップ（ステップＳ１６）が実行される。仰角判定ステップは、評価条件のうち仰角条件が制御部１６で設定される最終値であるか否かを判定して行われ、最終値でないと判定された場合には、仰角回転台８を制御部１６に設定されたピッチ角だけ回転駆動し（ステップＳ１７）、ステップＳ１２からＳ１５を仰角判定ステップ（ステップＳ１６）におけるループ離脱条件が充足されるまで繰り返す。

また、仰角判定ステップ（ステップＳ１６）におけるループ離脱条件が充たされた場合には、方位角判定ステップ（ステップＳ１８）が実行される。方位角判定ステップは、評価条件のうち方位角条件が制御部１６で設定される最終値であるか否かを判定して行われ、最終値でないと判定された場合には、アンテナ保持体９を制御部１６に設定されたピッチ角だけ回転駆動し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１からＳ１９を方位角判定ステップ（ステップＳ１８）におけるループ離脱条件が充足されるまで繰り返し、方位角判定ステップが終了すると制御が終了する。

本発明を示すブロック図である。 タグ位置決め部を示す斜視図である。 ＲＦタグ保持体を示す図で、（ａ）は斜め上方から斜視図、（ｂ）は裏面から見た斜視図、（ｃ）は半断面図である。 仰角回転台を示す図で、（ａ）は裏面から見た斜視図、（ｂ）は上方から見た斜視図、（ｃ）はベースへの装着状態を示す斜視図である。 アンテナ保持体を示す図で、（ａ）は裏面から見た斜視図、（ｂ）は仰角回転台に装着した状態を示す上方から見た斜視図、（ｃ）は（ｂ）の断面図である。 評価手順を示すフローチャートである。 計測手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＲＦタグ保持体
２ 試験用アンテナ
３ 記憶部
４ ガイド突部
５ ガイドレール
６ タグ駆動部
７ 連結部材
８ 仰角回転台
９ アンテナ保持体
１０ 駆動系制御部
１１ 判定部

Claims (4)

1. 評価対象のＲＦタグを保持して、ベース上の所定移動面内を、該ベース上に形成された直線状のガイドレールに沿って動径方向に移動する連結部材を介し直線並進駆動されるＲＦタグ保持体と、
   アンテナ保持体に保持されて、方位角駆動部により前記アンテナ保持体を、前記ＲＦタグの移動面に対して直交する方位角回転軸周りに回転駆動し、仰角回転台により前記アンテナ保持体を、前記方位角回転軸と前記動径方向の双方に直交する仰角回転軸周りに回転駆動することによって、前記方位角回転軸周りおよび仰角回転軸周りにそれぞれ回転駆動される試験用アンテナと、
   前記ＲＦタグ保持体位置、前記試験用アンテナの回転姿勢をパラメータとして、前記試験用アンテナから送信させた試験波に対する前記ＲＦタグからの応答波を受信して該応答波の受信状態から判定された情報を交信性能として記憶する記憶部と、
   を有するＲＦタグの評価装置。
2. 前記ガイドレールは、前記ＲＦタグ保持体に設けられる臍状のガイド突部が摺動自在に嵌合する蟻溝状をなし、
   前記連結部材は、前記ＲＦタグ保持体に連結され、タグ駆動部により往復駆動される、請求項１記載のＲＦタグの評価装置。
3. 前記ＲＦタグ保持体、および前記試験用アンテナの駆動を制御する駆動系制御部と、
   前記試験用アンテナからの試験波に対するＲＦタグからの応答波受信により交信可否を判定する判定部とを備え、
   前記判定部における交信否に至るまで方位角、仰角、ＲＦタグと試験用アンテナ間の距離条件のいずれか一を順次変動させて自動測定する請求項１または２記載のＲＦタグの評価装置。
4. 前記ＲＦタグと前記試験用アンテナの駆動が、評価環境外に配置されたアクチュエータの動力を巻き掛け伝動により伝達して行われる請求項１から３のいずれか一項に記載のＲＦタグの評価装置。

Images